EEPW论坛

　　作者：华南理工大学 陈善星 郑子鸿 林万霖

　　指导教师：陈安

　　作品简介

　　引 言

　　全国大学生智能汽车竞赛是在统一汽车模型平台上，使用飞思卡尔半导体公司的8位、16位、32位微控制器作为核心控制模块，通过增加道路传感器、设计电机驱动电路、编写相应软件以及装配模型车，制作一个能够自主识别道路的模型汽车，按照规定路线行进，以完成时间最短者为优胜。

　　这份技术报告中，我们通过对小车的整体设计方案、硬件电路、算法、调试过程、车辆机械结构及参数的介绍，详尽地阐述了我们对智能车的思想和创意。 在准备比赛的过程中，我们涉猎自动控制、模式识别、传感技术、汽车电子、电气、计算机、机械等多个学科，将理论与实践结合，磨练了我们的知识融合和实践动手能力，培养了我们科研兴趣。在此要感谢清华大学，感谢他们将这项很有意义的科技竞赛引入中国;也感谢华南理工大学相关单位对此次比赛的关注，我们的成果离不开学校的大力支持，还要感谢的是和我们一起协作的队员们，协助，互促，共勉使我们能够走到今天。

　　第一章 总体方案分析和设计

　　1.1 总体设计方案

　　竞赛规则规定，智能车系统采用飞思卡尔的16位微控制器MC9S12XS128单片机作为核心控制单元用于智能车系统的控制。在选定智能车系统采用光电传感器方案后，车子的位置信号由车体前方的光电传感器采集，经XS12 MCU的I/O 口处理后，用于车子的运动控制决策，同时内部Pulse-Width 模块发出PWM波，驱动直流电机对智能车进行加速和减速控制，以及多个伺服电机对车子各个部位的转向进行控制，使车子在赛道上能够自主行驶，并以最短的时间跑完全程。

　　1.2 方案分析论证

　　1.2.1 路径识别传感器选择、布局方案以及检测原理

　　路径识别是智能汽车系统设计的关键部分，智能车的路径识别传感器相当于人的眼睛，其性能的好坏直接影响整个系统的优劣。因为跑道是采用白色背景并有黑色边线作为引导模式，根据跑道的特点，光电组可行的识别方案有激光传感器和红外发射接收式传感器。

　　通过测试，我们发现市场上的激光管有比较好的性能，它可以照射很远的距离依然有很高的强度，根据激光特性，除了激光的入射光和反射光是最强的以外，其他的所有散射光的强度都是相同的，在此情况下，实际测量中我们发现激光可以照到50cm以上的距离，相对于红外传感器则大大提高了赛车的前瞻性，可以适当把光照调远，实现前瞻性循迹控制。

　　在实际测试中我们发现：“一”字形均布排列的激光传感器能很稳定的采集赛道的信号，检测精度满足要求。因此采用“一”字形均布排列。电路板制作和软件编写也更为简便。

全文请访问：光电组-华南理工大学-木棉一队技术报告.pdf。